配线部件及其制造方法

文档序号:8193011阅读:353来源:国知局
专利名称:配线部件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于构成印刷线路基板的配线部件及其制造方法。
背景技术
近年来,随着无所不在的社会(ubiquitous society)的到来,在信息处理设备、通信设备等中,尤其是个人计算机、便携式电话机、游戏设备等中,微处理装置(MPU)的高速化、多功能化、复合化及存储器等的记录装置的高速化日益推进。但是,从这些设备放射出的噪声或传导设备内的导体的噪声带来的自身或其他电子设备、部件的错误运转及对人体的影响已成为问题。作为噪声,存在安装有MPU和电子部件等的印刷线路板内的导体的阻抗的不匹配引起的噪声、导体间的串音引起的噪声、以及由MPU等的半导体元件的同步开关所引起的电源层和接地层之间的层间共振所感应的噪声等。作为抑制了这些噪声的印刷线路基板,已知有下述印刷线路基板。(I)在由铜箔构成的电源层及接地层的两面上,形成了由比铜箔电阻率大的金属构成的金属膜的印刷线路基板(专利文献I)。(2)在由铜箔构成的电源层及接地层的两面上,形成了含有导电性物质的、具有与印刷线路基板面垂直方向的各向异性导电性的膜的印刷线路基板(专利文献2)。(3)是具有电源层和接地层的平行平板构造的印刷线路基板,并且是电源层或接地层将电阻性导体膜和电子部件电流供给图案进行了一体化的印刷线路基板,也是电阻性导体膜的厚度小于等于电子部件电流供给图案的1/10的印刷线路基板(专利文献3)。在(I)的印刷线路基板中,能够使铜箔表面流动的高频涡电流衰减,即使半导体元件发生同步开关,也能够使电源电位等稳定化,能够抑制不必要的噪声放射。另外,为了用与表皮的深度相同程度的数Pm的金属膜将流动于导体表面(表皮)的高频电流(表皮电流)衰减,虽然取决于作为对象的高频率电流的频率,但是需要具有相当高的电阻率的材料。而且,不能得到这样的材料,在(I)的印刷线路基板中,就得不到充分的噪声抑制效果。在⑵的印刷线路基板中,也同样能够使高频涡电流衰减。但是,形成各向异性导电性的膜以具有与表皮的深度同等以上的铜箔的表面粗糙度的步骤是复杂的。另外,在(2) 的印刷线路基板中,不能获得充分的噪声抑制效果。在⑶的印刷线路基板中,也能够抑制电磁干扰(EMI)。但是,为了使电阻性导体膜和电子部件电流供给图案一体化,必须通过镀法将电子部件电流供给图案形成在电阻性导体膜上,所以步骤复杂,并在制造中需要时间。日本专利文献I :特开平11-97810号公报
日本专利文献2 :特开2006-66810号公报日本专利文献3 :特开2006-49496号公报

发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种通过抑制因同步开关而引起电源层和接地层之间的共振、从而能够使电源电位稳定化、并能够抑制不必要的噪声放射的用于印刷线路基板的配线部件及能够高效率制造该配线部件的制造方法。本发明的第一方式的配线部件的特征在于包括铜箔;噪声抑制层,厚度是5nm至 200nm,含有金属材料或导电性陶瓷;有机高分子膜,设置在所述铜箔和所述噪声抑制层之间;以及绝缘性粘合剂层,设置在所述铜箔和所述有机高分子膜之间。在第一方式的配线部件中,优选所述有机高分子膜的厚度和所述绝缘性粘合剂层的厚度的合计是3 ii m至30 ii m。本发明的第二方式的配线部件的特征在于包括铜箔;有机高分子膜;噪声抑制层,厚度是5nm至200nm,含有金属材料或导电性陶瓷,设置在所述铜箔和所述有机高分子膜之间;以及绝缘性粘合剂层,设置在所述铜箔和所述噪声抑制层之间。在第二方式的配线部件中,优选所述绝缘性粘合剂层的厚度是Iy m至25pm。优选所述噪声抑制层具有被局部除去的图案。优选所述有机高分子膜的厚度是I ii m至20 ii m。本发明的配线部件的制造方法是所述第一方式的配线部件的制造方法,其特征在于包括下述(a)步骤、(b)步骤及(C)步骤,(a)在有机高分子膜上物理地蒸镀金属材料或导电性陶瓷,形成噪声抑制层。(b)用绝缘性粘合剂使铜箔和有机高分子膜粘合。(C)除去噪声抑制层的一部分。优选所述步骤以(a)步骤、(b)步骤及(C)步骤的顺序进行。或优选所述步骤以(a)步骤、(C)步骤及(b)步骤的顺序进行。或优选所述步骤以(b)步骤、(a)步骤及(C)步骤的顺序进行。而且,本发明的配线部件的制造方法是所述第二方式的配线部件的制造方法,其特征在于包括下述(a)步骤、(c)步骤及(b’)步骤,这些步骤以(a)步骤、(c)步骤及(b’) 步骤的顺序进行。(a)在有机高分子膜上物理地蒸镀金属材料或导电性陶瓷,形成噪声抑制层。(c)除去噪声抑制层的一部分。(b’ )用绝缘性粘合剂使铜箔和噪声抑制层粘合。本发明的配线部件能够通过抑制在印刷线路基板中同步开关所引起的电源层和接地层之间的共振,从而能够使电源电位稳定化,抑制不必要的噪声的放射。根据本发明的配线部件的制造方法,能够高效率地制造通过抑制在印刷线路基板中同步开关所引起的电源层和接地层之间的共振、从而能够使电源电位稳定化、并抑制不必要的噪声的放射的配线部件。


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图I是示出本发明的第一实施方式的配线部件的截面图;图2是观察噪声抑制层的表面的场致发射扫描电子显微镜像;图3是图2的示意图;图4是示出被图案加工了的噪声抑制层的一个示例的图;图5是示出本发明的第二方式的配线部件的截面图;图6是示出印刷线路基板的一个示例的截面图;图7是不出印刷线路基板的另一个不例的截面图;图8是示出实施例I及比较例I的印刷线路板的S21 (透射衰减量)图9是示出实施例2及比较例2的印刷线路板的S21 (透射衰减量)符号说明10配线部件11铜箔12绝缘性粘合剂层13有机高分子膜 14噪声抑制层
的图表;以及的图表。
具体实施例方式第一实施方式的配线部件图I是示出本发明的第一实施方式的配线部件的截面图。配线部件10具有铜箔
11、设置在铜箔11上的绝缘性粘合剂层12、设置在绝缘性粘合剂层12上的有机高分子膜 13及形成在有机高分子膜13的表面上的噪声抑制层14。(铜箔)作为铜箔11可以列举电解铜箔和轧制铜箔等。通常,为了改善与绝缘性粘合剂层12的粘合性,通过在表面上附着微细的铜粒等将铜箔的表面进行粗糙化处理。铜箔11的表面粗糙度Rz优选是0. 5 y m至8 y m,更优选是 I ii m至5 ii m。如果铜箔11的表面粗糙度Rz是8 ii m以下,则即使形成很薄的绝缘性粘合剂层12,也很难在绝缘性粘合剂层12上产生因铜箔11的表面凹凸而引起的针孔(pin hole) 等的缺陷。表面粗糙度Rz是在JIS B 0601-1994中被规定的十点平均粗糙度Rz。作为铜箔11尤其优选电解铜箔。电解铜箔是利用电解反应使铜析出在阴极的转动滚筒表面上并从转动滚筒剥离继而获得的,与滚筒接触的表面成为复制了滚筒的表面状态的平滑面。另一方面,电解析出了铜的表面形状由于每个结晶面析出的铜的结晶成长速度不同,所以成为粗糙面,成为容易与其他的绝缘树脂层(省略图示)粘合的面。铜箔11的厚度优选是3 ii m至50 ii m。为了提高配线部件10的制造时的操作性,也可以在铜箔11的未形成有绝缘性粘合剂层12的表面上具有由其他的铜箔、其他的有机高分子膜等构成的可以剥离的保护层或加强层。(绝缘性粘合剂层)绝缘性粘合剂层12是由绝缘性粘合剂构成的层。作为绝缘性粘合剂优选耐受在印刷线路基板的制造时的加热、且具有印刷线路基板所要求的耐热性、耐湿性,另外,优选介电常数、介质衰耗因数等印刷线路基板的设计所需要的特征值为已知的绝缘性粘合剂。作为该绝缘性粘合剂列举有聚酰亚胺树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、聚四氟乙烯及聚苯醚等。
作为绝缘性粘合剂通常使用环氧树脂。环氧树脂根据需要也可以含有固化剂、固化促进剂和挠性赋予剂等。作为环氧树脂列举有双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、 酚醛型环氧树脂、甲酚醛型环氧树脂、脂环族环氧树脂、溴化环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂等。环氧树脂的量在绝缘性粘合剂100质量%中,优选是20质量%至80质量%。作为硬化剂,可以列举双氰胺、咪唑类和芳香胺等的胺类;双酚A和溴化双酚A等的酚类;酚醛树脂和甲酚醛树脂等的酚醛类;以及邻苯二甲酸酐等的酸酐等。作为固化促进剂,可以列举叔胺、咪唑类固化促进剂和尿素类固化促进剂等。作为挠性赋予剂,可以列举聚醚砜树脂、芳香族聚酰胺树脂及弹性树脂等。作为芳香族聚酰胺树脂,可以列举通过芳香族二胺和二羧酸的缩聚而合成的物质。作为芳香族二胺,可以列举4,4’ - 二氨基二苯基甲烷、3,3’ - 二氨基二苯基砜、m- 二甲苯二胺和3, 3’- 二氨基二苯醚(3, 3’-oxydianiline)等。作为二羧酸列举有邻苯二甲酸、 间苯二甲酸、对苯二甲酸及富马酸等的二羧酸。作为弹性树脂,可以列举天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、丁基橡胶及乙烯-丙稀橡胶等。为了确保绝缘性粘合剂层12的耐热性,也可以并用腈橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶及聚氨酯橡胶等。作为腈橡胶,优选有CTBN(端羧基丁腈橡胶)。绝缘性粘合剂层12的厚度在有机高分子膜13的厚度与绝缘性粘合剂层12的厚度合计是3iim至30iim的范围内,以与有机高分子膜13的厚度之间保持均衡来决定的。如果绝缘性粘合剂层12过薄,则粘合力变弱。当绝缘性粘合剂层12过厚时,则在干燥后容易产生微孔(miCTovoid)、微裂纹等的缺陷。因该缺陷非常小,确认其产生位置非常困难。而且,当绝缘性粘合剂层12过厚时,则由于容易在配线部件10上发生卷曲,所以需要调整绝缘性粘合剂层12的挠性。另外,如果提高挠性,则由于容易降低绝缘性粘合剂层12的表面硬度,容易产生擦伤导致的针孔,所以必须注意。(有机高分子膜)有机高分子膜13与通过涂层形成的绝缘性粘合剂层12相比,微孔等缺陷少,绝缘性高。作为有机高分子膜13,与绝缘性粘合剂同样地优选具有耐热性、耐湿性,而且,优选介电常数、介质衰耗因数等印刷线路基板的设计所需要的特征值已知。作为有机高分子膜13列举有聚酰亚胺膜、聚酰胺酰亚胺膜、聚醚砜膜、聚苯砜膜、 聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚对苯二甲酰对苯二胺膜等,从机械特性优越、即使薄的膜操作性也良好的观点出发,特别优选聚对苯二甲酰对苯二胺。为了提高配线部件10在制造时的操作性,在有机高分子膜13与铜箔11粘合之前,也可以用能够剥离的剥离膜、加强片等来支承。有机高分子膜13的厚度优选是I U m至20 ii m。如果有机高分子膜13的厚度是 Ium以上,则操作性及绝缘性良好。如果有机高分子膜13的厚度是20 以下,则噪声抑制层14和铜箔11的电磁耦合增强,从而获得充分的噪声抑制效果。并且,如果有机高分子膜13的厚度是20 y m以下,则由于可以增厚绝缘性粘合剂层12,所以铜箔11和有机高分子膜13的粘合强度变强。优选有机高分子膜13的厚度和绝缘性粘合剂层12的厚度的合计是3 至30 u m0如果该合计的厚度是3 以上,则可以充分地维持铜箔11和噪声抑制层14的绝缘性、且抑制铜箔11和噪声抑制层14的短路,从而获得充分的噪声抑制效果。并且,如果该合计的厚度是3 y m以上,则在通过蚀刻对铜箔11进行图案加工时,不会由于蚀刻而侵入噪声抑制层14。如果该合计的厚度是30 y m以下,则可以使具备配线部件10的印刷线路基板薄壁化。并且,如果该合计的厚度是30 以下,则通过噪声抑制层14和铜箔11接近, 噪声抑制层14和铜箔11的电磁耦合变强,从而获得充分的噪声抑制效果。(噪声抑制层)。噪声抑制层14含有金属材料或导电性陶瓷,是厚度5nm至200nm的薄膜。如果噪声抑制层14的厚度是5nm以上,则可以获得充分的噪声抑制效果。另一方面,如果噪声抑制层14的厚度超过200nm,则后述的微簇增长,并形成由金属材料等构成的均质的薄膜,表面电阻变小,金属反射增强,噪声抑制效果也变小。根据噪音抑制层的膜厚方向截面的高分辨率透射式电子显微镜像,在电子显微镜像上测定5处的噪音抑制层的厚度并进行平均,从而求得了噪音抑制层14的厚度。图2是观察了噪声抑制层的表面的场致发射扫描电子显微镜像,图3是图2的示意图。噪声抑制层14作为多个微簇15的集合体被观察。在微簇15之间存在物理性的缺陷,因而不形成均质的薄膜。可以根据从噪声抑制层14的表面电阻的实际测量值换算得到的体积电阻率 RJQ - cm)和金属材料(或导电性陶瓷)的体积电阻率Rq(Q cm)(文献值)之间的关系来确认噪声抑制层14是不均质的薄膜。也就是说,当体积电阻率R1和体积电阻率Rtl满足
0.5 ( IogR1-IogR0 ( 3时,则发挥出良好的噪声抑制效果。噪声抑制层14的表面电阻优选是50 Q至500 Q。噪声抑制层14的表面电阻如下地进行测定。采用通过将金等蒸镀在石英玻璃上而形成的2个薄膜金属电极(长度10mm、宽度 5mm、电极间距离10臟),在该电极上放置待测定物,在待测定物的上面每10mmX20mm的面积压付50g负荷,并用ImA以下的测定电流对电极间的电阻进行测定。将此值作为表面电阻。作为金属材料,可以列举铁磁性金属、顺磁性金属。作为铁磁性金属,可以列举铁、 羰基铁;Fe-Ni、Fe-Co, Fe-Cr、Fe-Si、Fe-Al、Fe-Cr-Si, Fe-Cr-Al, Fe-Al-Si, Fe-Pt 等的铁合金;钴、镍;以及这些的合金等。作为顺磁性金属,可以列举有金、银、铜、锡、铅、钨、硅、 铝、钛、铬、钽、钥、这些金属的合金、无定形合金、与铁磁性金属的合金等。在这些中,从抗氧化力方面考虑,优选有镍、铁铬合金、钨、铬、钽及贵重金属。另外,由于贵重金属价格昂贵, 所以在实用上优选镍、镍铬合金、铁铬合金、钨、铬、钽,尤其优选镍或镍合金。作为导电性陶瓷,可以列举由金属和从由硼、碳、氮、硅、磷及硫组成的组中选择的一种以上的元素所组成的合金、金属间化合物及固溶体等。具体地说,列举有氮化镍、氮化钛、氮化钽、氮化铬、碳化钛、碳化硅、碳化铬、碳化钒、碳化锆、碳化钥、碳化钨、硼化铬、硼化钥、硅化铬及硅化锆等。由于导电性陶瓷比金属的体积电阻率高,所以含有导电性陶瓷的噪声抑制层具有以下优点无特定的共振频率、发挥噪声抑制效果的频率宽频带化及保存稳定性高等。通过采用含有选自由氮、碳、硅、硼、磷及硫组成的组中的一种以上的元素的气体来作为后述的物理蒸镀法中的反应气体,可容易地获得导电性陶瓷。(粘合促进层)为了提高铜箔11和绝缘性粘合剂层12的粘着性,也可以在铜箔11和绝缘性粘合剂层12之间设置有粘合促进层(未图示)。粘合促进层是通过在铜箔11上涂布粘合促进剂而形成的层。作为粘合促进剂,可以列举有硅烷类偶联剂或钛酸酯类的偶联剂。作为硅烷类偶联剂,可以列举乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基) 硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷、3-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4_环氧环己烧)乙基二甲氧基娃烧、N_2_(氨乙基)3-氨丙基二甲氧基娃烧、N_2_(氨乙基)3-氨丙基甲基二甲氧基娃烧、3-氛丙基二乙氧基娃烧、N-苯基-3-氛丙基二甲氧基娃烧、3_疏丙基二甲氧基娃烧、3_氣丙基二甲氧基娃烧等。作为钛酸酯类偶联剂,可以列举异丙基三异硬脂酰基钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基三(N-氨乙基-氨乙基)钛酸酯、四辛基双(二-三癸基亚磷酸酯)钛酸酯、双(二辛基焦磷酸酰氧基)氧乙酸酯钛酸酯、双(二辛基焦磷酸酰氧基) 乙撑钛酸酯、异丙基三辛酰基钛酸酯、异丙基二甲基丙烯基异硬脂酰基钛酸酯、异丙基异硬脂酰基二丙烯基钛酸酯、四异丙基双(二辛基亚磷酸酯)钛酸酯。作为粘结促进剂,通常使用3-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷,在将铜箔11和绝缘性树脂层12之间的剥离强度提高至I. Okgf/cm以上时,优选3-巯丙基三甲氧基硅烷。(第一实施方式的配线部件的制造方法)作为图I所示的配线部件10的制造方法大致划分列举有下述的两种方法。(I)是使金属材料或导电性陶瓷物理地蒸镀在有机高分子膜13上,形成了噪声抑制层14之后,用绝缘性粘合剂使铜箔11和有机高分子膜13粘合的方法。在该方法中,预先在有机高分子膜13上形成了噪声抑制层14之后,用绝缘性粘合剂使铜箔11和该有机高分子膜13(设置有噪声抑制层14的面的背面)粘合,所以金属离子等不侵入到在噪声抑制层14之后形成的绝缘性粘合剂层12中,可以在噪声抑制层14和铜箔11之间维持高绝缘性。(II)是用绝缘性粘合剂使铜箔11和有机高分子膜13粘合后,使金属材料或导电性陶瓷物理地蒸镀在有机高分子膜13上,继而形成噪声抑制层14的方法。作为⑴的方法进一步列举有下述两种方法。(I-I)是按照下述(a)步骤、(b)步骤及(C)步骤的顺序进行的方法。(1-2)是按照下述(a)步骤、(C)步骤及(b)步骤的顺序进行的方法。(a)是使金属材料或导电性陶瓷物理地蒸镀在有机高分子膜13上,从而形成噪声抑制层14,并获得设置有噪声抑制层14的有机高分子膜13。(b)是用绝缘性粘合剂使铜箔11和有机高分子膜13粘合、将绝缘性粘合剂层12 设置在铜箔11和有机高分子膜13之间。(C)是除去噪声抑制层的一部分。(a)步骤通过使金属材料或导电性陶瓷非常薄地物理地蒸镀在微裂纹等的缺陷非常少的有机高分子膜13上,形成由不均质的薄膜构成的噪声抑制层14,其中,不均质的薄膜是由微簇(microcluster)构成的。物理蒸镀法是在真空的容器中用某些方法使靶(金属材料或导电性陶瓷)气化, 然后使气化的金属材料等沉积到放置在附近的基体材料(有机高分子膜13)上的方法。由于靶的气化方法不同,分为蒸发类和溅射类。作为蒸发类,可以列举电子束(EB)蒸镀法、离子镀法等。作为溅射类,可以列举高频溅射法、磁控溅射法、对向靶磁控溅射法及离子注入法等。由于EB蒸镀法蒸发粒子的能量很小为leV,所以基体材料的损坏很少。另外,虽然噪声抑制层14易变疏松、且噪声抑制层14的强度有不足的趋势,但噪声抑制层14的体积电阻变高。根据离子镀法,由于氩气及蒸发粒子的离子被加速而与基体材料碰撞,所以比EB 蒸镀法能量大,且粒子能量约为IKeV,从而能够获得粘着力强的噪声抑制层14。不过,不能避开所谓小滴(droplet)的微小尺寸的粒子的粘着,有停止放电的危险。虽然磁控溅射法对靶的利用效率低,但是具有如下特征由于磁场的影响而产生强的等离子,所以成长速度快,并且粒子能量高为数十eV。在高频溅射中,可以使用导电性低的靶。在磁控溅射法中,对向靶型磁控溅射法是使在对置的靶间产生等离子,并利用磁场封入等离子,并将基体材料放置在对置的靶之间以外,从而不损坏等离子地使金属材料沉积到基体材料上的方法。因此,可以具有如下特征对基体材料上的金属材料等不进行再溅射、增长速度更快、及被溅射的金属原子不进行碰撞衰减等,并能够形成具有与靶组合物相同组成的致密的微簇。在物理蒸镀法中,作为反应性气体也可以采用含有选择由氮、碳、硅、硼、磷及硫组成的组中的一种以上元素的气体。(b)步骤当制造图I所示的配线部件10时,使用绝缘性粘合剂使铜箔11和有机高分子膜 13粘合,使得有机高分子膜13的设置有噪声抑制层14的面的背面(非蒸镀面)与绝缘性粘合剂接触。绝缘性粘合剂以溶液的状态涂布在铜箔11或有机高分子膜13的设置有噪声抑制层14的面的背面上。干燥被涂布的涂膜,从而形成处于半固化状态的绝缘性粘合剂层12。 绝缘性粘合剂层12可以形成在脱模膜上然后复制到铜箔11或有机高分子膜13上,也可以形成在脱模膜上然后从脱模膜剥离并作为独自的绝缘性粘合剂片使用。涂布使用刮刀涂布机、逗号涂布机(comma coater)、棍式涂布机、槽棍涂布机 (gravure coater)、模具涂布机(die coater)等进行。使铜箔11和设置有噪声抑制层的有机高分子膜粘合,是在铜箔11或有机高分子膜13上形成半固化状态的绝缘性粘合剂层12之后,隔着绝缘性粘合剂层12使铜箔11 和有机高分子膜13叠加,并通过加压及加热而进行的。采用热轧辊层压装置(hot roll laminator)、真空加热压力机等进行加压及加热。(C)步骤在(c)步骤中,例如图4所示,噪声抑制层14被加工成预期的图案。这时,也可以形成通孔等隔离环(anti-pad)。在图4中,白色部分是被加工的噪声抑制层14,黑色部分是露出在表面的有机高分子膜13。噪声抑制层14可以通过通常的湿式法(湿式蚀刻法)、干式法(等离子蚀刻法、激光烧蚀法)等加工成需要的图案,从不需要洗净、干燥等步骤而且不担心污染方面出发,所以优选有干式法。在激光烧蚀法中采用的激光的波长根据激光的种类(二氧化碳、YAG、激元(受激准分子)等)、噪声抑制层14的特性等进行适当选择。另外,激光烧蚀前不供给能量、错开焦点或减弱能量在避免有机高分子膜13的损坏上是很重要的,通过瞬间地加热对象区域使有机高分子膜13的表面融解,使噪声抑制层14的微簇活性化并凝结,从而可以使邻接的微簇之间完全地绝缘化。作为激光烧蚀所采用的装置可以采用激光蚀刻装置或者使用卤钨灯等的聚光加热型的装置等。另外,作为(II)的方法,可以列举包括(b)步骤、(a)步骤及(C)步骤并按上述顺序进行的方法。(b)步骤:与上述⑴的方法相同,绝缘性粘合剂以溶液的状态涂布在铜箔11或有机高分子膜13上。通过干燥被涂布的涂膜,形成处于半固化状态的绝缘性粘合剂层12。绝缘性粘合剂层12可以形成在脱模膜上,并复制到铜箔11或有机高分子膜13上,也可以形成在脱模膜上,然后从脱模膜剥离而作为独自的绝缘性粘合剂片使用。涂布用刮刀涂布机、逗号涂布机、辊式涂布机、槽辊涂布机、模具涂布机等进行。铜箔11和有机高分子膜13的粘合是在铜箔11或有机高分子膜13上形成半固化状态的绝缘性粘合剂层12之后,隔着绝缘性粘合剂层12使铜箔11和有机高分子膜13重叠,并通过加压及加热而进行的。加压及加热采用热轧辊层压装置、真空加热压力机等进行。(a)步骤与上述(I)的方法相同,通过使金属材料或导电性陶瓷非常薄地且物理性地蒸镀到微裂纹等缺陷很少的有机高分子膜13上,形成由不均质的薄膜构成的噪声抑制层14,其中,不均质的薄膜是由微簇构成的。关于物理地蒸镀法等,由于与上述(I)的方法相同,所以在这里进行省略。(C)步骤与上述⑴的方法相同,例如图4所示,噪声抑制层14被加工成预期的图案。第二实施方式的配线部件图5是示出本发明的第二实施方式的配线部件的截面图。配线部件10’具有铜箔
11、有机高分子膜13、在有机高分子膜13的表面上形成的噪声抑制层14及设置在铜箔11 和噪声抑制层14之间的绝缘性粘合剂层12。下面,仅对与所述第一实施方式的配线部件不同的点进行说明。由于图5的配线部件10’在有机高分子膜13和铜箔11之间存在噪声抑制层14, 且噪声抑制层14处于被保护的状态,所以对于操作时的损坏或印刷线路基板在制造时的预浸料的流动造成的剪应力具有反作用力。在图5的配线部件10’中的绝缘性粘合剂层12的厚度优选是I U m至25 ii m。如果绝缘性粘合剂层12的厚度是Iu m以上,则可以充分地维持铜箔11和噪声抑制层14的绝缘性,并抑制铜箔11和噪声抑制层14之间的短路,从而获得充分的噪声抑制效果。如果绝缘性粘合剂层12的厚度是25 以下,则可以使具备配线部件10’的印刷线路基板薄壁化。并且,如果绝缘性粘合剂层12的厚度是25 以下,则通过噪声抑制层14和铜箔11 接近,使噪声抑制层14和铜箔11之间的电磁耦合变强,从而获得充分的噪声抑制效果。第二实施方式的配线部件的制造方法图5的配线部件10’可以通过下面的(1-2’ )的方法制造。在(1-2’ )的方法中, 按照(a)步骤、(C)步骤及(b’ )步骤的顺序进行。在(a)步骤中,与所述第一实施方式的配线部件的制造方法相同,通过使金属材料或导电性陶瓷物理性地蒸镀在有机高分子膜13上,在有机高分子膜13上形成有由不均质的薄膜构成的噪声抑制层14,其中,不均质的薄膜由微簇构成。在(c)步骤中,与所述第一实施方式的配线部件的制造方法相同,噪声抑制层14 的一部分被除去,并被加工成需要的图案。在(b’)步骤中,采用绝缘性粘合剂使铜箔11和噪声抑制层14粘合,在铜箔11和噪声抑制层14之间形成有绝缘性粘合剂层12。这样,在(1-2’)的方法中,由于采用绝缘性粘合剂使预先设置在有机高分子膜13 上的一部分被除去的噪声抑制层14和铜箔11粘合,所以金属离子等不侵入到在形成噪声抑制层14后被形成的绝缘性粘合剂层12中,能够在噪声抑制层14和铜箔11之间维持很高的绝缘性。印刷线路基板本发明的配线部件用于印刷线路基板。配线部件中的铜箔在印刷线路基板中是信号配线层、电源层或接地层。为了充分地发挥噪声抑制效果,优选配线部件中的铜箔是电源层或接地层,更加优选是电源层。另外,为了充分地发挥噪声抑制效果,优选在电源层和接地层之间配置噪声抑制层。图6是示出了使用图I的配线部件10的印刷线路基板的一个示例的截面图,图7 是示出了使用图5的配线部件10’的印刷线路基板的一个示例的截面图。印刷线路基板20 以自上而下的顺序隔着绝缘层24层叠有被图案加工了的信号配线层21、在印刷线路基板 20的几乎整个板面上的接地层22、电源层23及被图案加工了的信号配线层21。另外,虽然未图示,但上下的信号配线层21通过通孔等局部地连接。电源层23是配线部件10或10’的铜箔11。在图6的电源层23的接地层22侧,隔着绝缘性粘合剂层12、有机高分子膜13设置有与接地层22几乎相同大小的噪声抑制层14。在图7的电源层23的接地层22侧,以夹在绝缘性粘合剂层12和有机高分子膜13 之间的状态设置有与接地层22几乎相同大小的噪声抑制层14。另外,电源层23被二分割(dual partitioning),被分割的电源层23之间彼此绝缘。印刷线路基板20例如以下面方式被制造。将使环氧树脂等浸溃到玻璃纤维等中而形成的预浸料(pre preg)夹在配线部件 10或10’和其他的铜箔之间,并使其固化而形成绝缘性粘合剂层24,并将配线部件10或 10’的铜箔11作为电源层23、将其他的铜箔作为接地层22。
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接着,通过照相平版印刷法(光刻法)等对配线部件10或10’的铜箔11施行蚀刻,使其形成需要的形状(二分割图案)。这时,由于绝缘性粘合剂层12及有机高分子膜13 对于蚀刻液具有耐受性,所以噪声抑制层14在蚀刻中不受到损坏地存在。通过预浸料(绝缘性粘合剂层24)使铜箔粘合在电源层23及接地层22的两个外表面上,作为信号配线层 21。由于以上说明了本发明的配线部件包括铜箔、含有金属材料或导电性陶瓷的、厚度是5nm至200nm的噪声抑制层、有机高分子膜、以及设置在所述铜箔和所述噪声抑制层之间的绝缘性粘合剂层,所以通过抑制同步开关引起的电源层和接地层之间的共振,可以稳定电源电位,可以抑制不必要的噪声放射。该配线部件是内部绝缘性高、用于高质量的印刷线路基板的配线部件。另外,根据本发明的配线部件的制造方法,能够效率良好的制造该配线部件。另外,可以在噪声抑制层14和铜箔11之间维持高的绝缘性。实施例噪声抑制层的厚度使用日立制作公司制造的透射电子显微镜H9000NAR,观察噪声抑制层的截面,测定了 5处的噪声抑制层的厚度,并进行平均。表面电阻使用将金等蒸镀在石英玻璃上而形成的两个薄膜金属电极(长度10mm、宽度5mm、 电极间距离10mm),在该电极上放置待测定物,在待测定物的上面每10mmX20mm的面积压付50g的负荷,用ImA以下的测定电流测定电极间的电阻,并将此值作为表面电阻。绝缘性使用东亚DKK社制的超绝缘计SM-8210,施加50V的测定电压来测定铜箔和噪声抑制层之间的电阻,并对绝缘性进行评价。噪声抑制效果制作由接地层和电源层构成的双层基板,在电源层的两个末端装载连接电源层和接地层的SMA连接器,并使用与该连接器连接的网络分析仪(安立公司制造,37247D),测定基于S参数法的S21 (透射衰减量、单位dB),并确认了 S21参数的共振状态。在存在噪声抑制效果时,共振频率的衰减量变大,示出衰减量和频率的曲线图变得圆滑。实施例I在厚度4 ii m的聚对苯二甲酰对苯二胺膜(帝人7 F K > 7卜7〗A A、注册商标7 S力)的单面的整面上,通过EB蒸镀法蒸镀铬金属,形成厚度15nm的噪声抑制层, 从而获得付带噪声抑制层的膜。通过高分辨率透射型电子显微镜观察噪声抑制层的表面, 确认了图2所示的不均质的薄膜。噪声抑制层的表面电阻为89 Q。将双酌'A型环氧树脂(Japan Epoxy Resins Co. , Ltd.制造、1001) 43. 5 质量份、端羧基丁腈橡胶(日本瑞翁株式会社(Zeon Corporation)制造、注册商标二 1072)35. 5质量份溶解在甲基乙基甲酮中,接着,添加咪唑类固化促进剂(四国化成公司制、注册商标=Curezol 2E4MZ)0. 2质量份,调制成8质量%的树脂组合物的清漆。在一个表面(平滑面)的表面粗糙度Rz是3.4 iim、厚度18 iim、宽度500mm、长度 500mm的电解铜箔的平滑面上,用辊式涂布机涂布清漆,并进行干燥而形成厚度7 y m的半固化状态的绝缘性粘合剂层。通过绝缘性粘合剂层使铜箔和付带噪声抑制层的膜粘合,以使付带噪声抑制层膜的聚对苯二甲酰对苯二胺膜(非蒸镀面)与绝缘性粘合剂层连接,并用180°C的辊将其压成薄片,之后,在150°C的热风炉中投入I小时,使绝缘性粘合剂固化。通过这样,获得聚对苯二甲酰对苯二胺膜夹在铜箔和噪声抑制层之间、且绝缘性粘合剂层夹在铜箔和聚对苯二甲酰对苯二胺膜之间的厚度是29 ii m的配线部件。接着,将配线部件裁断成为74mmX 160mm大小,通过激光蚀刻装置除去噪声抑制层的一部分加工成与图4同样的图案。确认铜箔和噪声抑制层之间的绝缘性为6 X IO12 Q。通过厚度0. 2mm的预浸料使该配线部件与厚度18 ii m的铜箔一体化,制成双层基板,并进行蚀刻以使配线部件的铜箔的尺寸成为68mmX 160mm。对该基板测定了基于S参数法的S21。在图8中示出结果。实施例2将聚酰胺酰亚胺溶液(东洋纺织公司制造、注册商品VYL0MAX HR13NX)涂布在实施了脱模处理的厚度50 y m的聚萘二甲酸乙二酯膜上,干燥,继而形成厚度6 u m的聚酰胺酰亚胺膜,从而获得厚度56 y m的层叠片。通入氮气的同时利用反应性溅射法将钽金属蒸镀到聚酰胺酰亚胺膜上,形成厚度20nm、160mmX 160mm大小的噪声抑制层,从而获得付带噪声抑制层的层叠片。噪声抑制层的表面电阻是152 Q。接着,通过激光蚀刻装置除去噪声抑制层的一部分,加工成与图4同样的图案。准备一个表面(平滑面)的表面粗糙度Rz为5.3iim、厚度12iim、宽度74_、长度 160mm的电解铜箔。通过厚度24 iim的环氧预浸料(epoxy prepreg)使铜箔和付带噪声抑制层的层叠片粘合,以使付带噪声抑制层的层叠片的蒸镀面(噪声抑制层)与环氧预浸料(绝缘性粘合剂)接触,在150°C条件下使用两分钟真空挤压暂时粘结之后,剥离聚萘二甲酸乙二酯膜并再次在130°C至170°C (升温速度I. 2V /分)条件下进行真空挤压。于是,获得噪声抑制层夹在聚酰胺酰亚胺膜和铜箔之间、绝缘性粘合剂层夹在铜箔和噪声抑制层之间的厚度 48iim的配线部件。确认铜箔和噪声抑制层之间的绝缘性为8 X IO13Q。使用该配线部件,与实施例I同样制成了双层基板。将该双层基板整理成 74mmX 160mm的大小,并进行蚀刻以使配线部件的铜箔的尺寸成为56_X 160mm。对该基板测定了基于S参数法的S21。在图9中示出结果。(比较例I至2)除不形成噪声抑制层以外,与实施例1、2相同地获得了配线部件。使用该配线部件,与实施例1、2同样地制作了双层基板,并对该基板测定了基于S参数法的S21。在图8、 9中不出结果。(比较例3)除不用厚度4pm的聚对苯二甲酰对苯二胺膜、使绝缘性粘合剂层的厚度为 llym、并在该绝缘性粘合剂层上形成了噪声抑制层以外,与实施例I同样地实施并获得厚度29 y m的配线部件。确认铜箔和噪声抑制层之间的绝缘性,认为其导通。
实施例3将双酌'A型环氧树脂(Japan Epoxy Resins Co. , Ltd.制造、1001) 43. 5 质量份、端羧基丁腈橡胶(日本瑞翁株式会社(Zeon Corporation)制造、注册商标二 1072)35. 5质量份溶解在甲基乙基甲酮中,接着,添加咪唑类固化促进剂(四国化成公司、 注册商标CurezoI 2E4MZ) 0. 2质量份,调制成8质量%的树脂组合物的清漆。通过辊式涂布机将清漆涂布到一个表面(平滑面)的表面粗糙度Rz是3. 4 Pm、厚度18ii m、宽度500mm、长度500mm的电解铜箔的平滑面上,干燥,继而形成厚度7 y m的半固化状态的绝缘性粘合剂层。通过绝缘性粘合剂层使该铜箔和厚度4 y m的聚对苯二甲酰对苯二胺膜(帝人 r 卜7〗注册商标r 9彡力)粘合,用180°C的辊进行压成薄片,之后在 150°C的热风炉中投入I小时,使绝缘性粘合剂固化。通过这样,获得绝缘性粘合剂层夹在铜箔和聚对苯二甲酰对苯二胺膜之间的厚度29 y m的带膜铜箔。通过EB蒸镀法将铬金属蒸镀在带膜铜箔的聚对苯二甲酰对苯二胺膜上,形成厚度15nm的噪声抑制层,并获得配线部件。用高分辨率透射型电子显微镜观察噪声抑制层的表面,确认了图2所示的不均质的薄膜。噪声抑制层的表面电阻是89 Q。接着,将配线部件裁断成为74mmX 160mm大小,并通过激光蚀刻装置除去噪声抑制层的一部分,加工成与图4相同的图案。确认铜箔和噪声抑制层之间的绝缘性为6 X IO12 Q。通过厚度0. 2mm的预浸料将该配线部件和厚度18 y m的铜箔一体化,制作双层基板,并进行蚀刻以使配线部件的铜箔尺寸成为68_X 160_。获得对该基板测定了基于S参数法的S21的结果,即与实施例I相同的结果。实施例4采用喷涂机将I质量%的3-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷溶液涂布在表面粗糙度Rz是0. 4 y m、厚度35 y m的电解铜箔的表面上,在100°C下进行干燥,从而形成粘合促进层。将双酹A型环氧树脂(Japan Epoxy Resins Co. ,Ltd.制造、828) 30质量份、溴化双酚A型树脂(东都化成公司制造、YDB-500)30质量份及甲酚醛树脂(东都化成公司制造、YDCN-704) 35质量份溶解在甲基乙基甲酮中,接着,添加咪唑类固化促进剂(四国化成公司、注册商标Curezol 2E4MZ) 0. 2质量份,调制成8质量%的树脂组合物的清漆。采用辊式涂布机将该清漆涂布到粘合促进层上形成涂膜,使得干燥後的厚度成为 6um0将涂膜风干20分钟之后,在160°C下进行5分钟半固化,从而获得形成有绝缘性粘合剂层的大小是300mmX300mm的铜箔。用170°C的热辊对形成有该绝缘性粘合剂层的铜箔和厚度12pm的聚酰亚胺膜 (东丽杜邦公司制造、Kapton H型)进行压成薄片,以使绝缘性粘合剂层和聚酰亚胺膜接触,之后,在150°C条件下进行30分钟的后固化,获得厚度53 的带膜铜箔。通过反应性溅射法在通入氮气的同时将镍金属蒸镀到带膜铜箔的聚酰亚胺膜上, 形成噪声抑制层,从而获得配线部件。噪声抑制层的表面电阻是58 Q。接着,假设通孔的隔离环,通过激光蚀刻装置将直径3_、数量20个的圆形的除去图案形成在噪声抑制层上。
确认铜箔和噪声抑制层之间的绝缘性为4X IO12 Q。比较例4除不形成噪声抑制层以外与实施例3同样地获得配线部件。使用该配线部件,与实施例3同样地制作双层基板,获得对该基板测定了基于S参数法的S21的结果,即与比较例I相同的结果。比较例5除不使用厚度12 ii m的聚酰亚胺膜、使绝缘性粘合剂层的厚度为18 U m、在该绝缘性粘合剂层上形成了噪声抑制层以外,与实施例4同样地实施,获得厚度53 y m的配线部件。确认铜箔和噪声抑制层之间的绝缘性,认为其导通。产业上的可利用性本发明的配线部件可以作为构成向1C、LSI等的半导体元件、电子部件等进行电源供给、信号传递等的印刷线路基板的部件使用。另外,可以根据本发明的制造方法制造这种配线部件。
权利要求
1.一种配线部件,包括铜箔;有机高分子膜;噪声抑制层,设置在所述铜箔和所述有机高分子膜之间,含有金属材料或导电性陶瓷, 厚度是5nm至200nm ;以及绝缘性粘合剂层,设置在所述铜箔和所述噪声抑制层之间。
2.根据权利要求I所述的配线部件,其中,所述绝缘性粘合剂层的厚度是I ii m至25 ii m。
3.根据权利要求I所述的配线部件,其中,所述噪声抑制层具有被局部除去的图案。
4.根据权利要求I所述的配线部件,其中,所述有机高分子膜的厚度是I U m至20 ii m。
5.根据权利要求I所述的配线部件,其中,所述铜箔的表面粗糙度Rz是0. 5 ii m至8 ii m。
6.根据权利要求I所述的配线部件,其中,所述有机高分子膜的厚度和所述绝缘性粘合剂层的厚度的合计是3 y m至30 y m。
7.根据权利要求I所述的配线部件,其中,所述噪声抑制层的表面电阻是50 Q至500 Q。
8.根据权利要求I所述的配线部件,其中,所述铜箔是从电解铜箔和轧制铜箔中选择的至少一种。
9.根据权利要求I所述的配线部件,其中,所述有机高分子膜是从聚酰亚胺膜、聚酰胺酰亚胺膜、聚醚砜膜、聚苯砜膜、聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚对苯二甲酰对苯二胺膜中选择的至少一种。
10.根据权利要求I所述的配线部件,其中,所述金属材料是从镍、镍铬合金、铁铬合金、钨、铬、钽中选择的至少一种。
11.根据权利要求I所述的配线部件,其中,所述导电性陶瓷是从氮化镍、氮化钛、氮化钽、氮化铬、碳化钛、碳化硅、碳化铬、碳化钒、碳化锆、碳化钥、碳化钨、硼化铬、硼化钥、硅化铬、硅化锆中选择的至少一种。
12.根据权利要求I所述的配线部件,其中,所述绝缘性粘合剂层由从聚酰亚胺树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、聚四氟乙烯、聚苯醚中选择的至少一种绝缘性粘合剂形成。
13.一种权利要求I至12中任一项所述的配线部件的制造方法,所述配线部件的制造方法包括下述(a)步骤、(c)步骤及(b’)步骤,并按照(a)步骤、 (C)步骤及(b’ )步骤的顺序进行所述配线部件的制造,(a)在有机高分子膜上物理地蒸镀金属材料或导电性陶瓷,形成噪声抑制层;(C)除去噪声抑制层的一部分;以及(b’ )用绝缘性粘合剂使铜箔和噪声抑制层粘合。
全文摘要
本发明涉及一种配线部件及其制造方法,该配线部件包括铜箔;噪声抑制层,厚度是5nm至200nm,包含金属材料或导电性陶瓷;有机高分子膜;以及绝缘性粘合剂层,其中,该绝缘性粘合剂层设置在噪声抑制层上设置的有机高分子膜和铜箔之间、或设置在有机高分子膜上设置的噪声抑制层和铜箔之间。
文档编号H05K1/02GK102612256SQ20121004108
公开日2012年7月25日 申请日期2007年10月10日 优先权日2006年10月10日
发明者佐贺努, 川口利行, 根岸满明, 田原和时 申请人:信越聚合物株式会社
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